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title: SPI
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## 关于
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SPI,即Serial Peripheral Interface Bus(串行外设接口),是一种用于芯片通信的同步串行通信接口规范,主要应用于单片机系统中。类似I²C。 这种接口首先由摩托罗拉公司于20世纪80年代中期开发,后发展成了行业规范。它的典型应用有闪存、EEPROM、SD卡与液晶显示器。
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SPI设备之间使用全双工模式通信,是一个主机和一个或多个从机的主从模式。主机负责初始化帧,这个数据传输帧可以用于读与写两种操作,片选线路可以从多个从机选择一个来响应主机的请求。
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有时SPI接口被称作四线式接口,这是为了与其他不同线制的数据传输接口加以区分。SPI准确来讲应为“同步串行接口”,但是它又与同步串行接口协议(SSI)是完全不同的两种协议。虽然SSI也是一个四线式同步通信协议,但是它使用差分信号,而且仅提供一个单工通信信道。于此相对地,SPI是一个单主机多从机的通信接口。
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SPI是一种事实标准,也就是说这种规范没有对应的技术标准。因此各个厂家生产的SPI器件配置不一样,不一定有互操作性。
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## Arduino API 参考
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[SPI Reference](https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/communication/spi/)
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[SPI Description](https://docs.arduino.cc/learn/communication/spi)
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## AirMCU 专用API
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AirMCU SPI 库已经过修改,可以在不停止 SPI 接口的情况下管理多个 CS 引脚。
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我们为用户提供了 3 种关于 CS 引脚管理的可能性:
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- CS 引脚在传输数据之前由用户代码直接管理(如 Arduino SPI 库)
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- 或者用户将 CS pin 号提供给库 API,库自行管理 CS pin(参见下面的示例)
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- 或者用户使用链接到 SPI 外设的硬件 CS 引脚
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### SPIClass::SPIClass(uint8_t mosi, uint8_t miso, uint8_t sclk, uint8_t ssel)
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构造函数,用于初始化 SPI 外设,参数为 SPI 外设的引脚号。
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- `mosi`:MOSI 引脚号
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- `miso`:MISO 引脚号
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- `sclk`:SCLK 引脚号
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- `ssel`:CS 引脚号,该引脚必须是硬件 CS 引脚。如果配置该引脚,片选将由 SPI 外设管理。请勿在参数中使用带有 CS 引脚的 API 函数。
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### void SPIClass::begin(uint8_t _pin)
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初始化 SPI 外设。
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- `_pin`:CS 引脚号,由 SPI 库管理。
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### void beginTransaction(uint8_t pin, SPISettings settings)
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允许使用其他参数配置SPI。这些新参数保存在关联的 CS 引脚上。
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- `pin`:CS 引脚号,由 SPI 库管理。
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- `settings`:SPI 设置,包括速率、位顺序和数据模式。
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### void endTransaction(uint8_t pin)
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删除 CS 引脚和关联的 SPI 设置
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- `pin`:CS 引脚号,由 SPI 库管理。
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::: note
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使用 `begin()``beginTransaction()` 初始化 SPI 实例后,必须调用以下函数。
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如果要管理多个设备,可以多次调用 `beginTransaction()`,并在参数中包含不同的 CS 引脚。
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然后,您可以使用不同的 CS 引脚调用以下函数,而无需再次调用 `beginTransaction()`(直到调用 `end()``endTransaction()`)。
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:::
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65+
:::note
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如果模式设置为 SPI_CONTINUE,CS 引脚将保持启用状态。使用多个 CS 引脚时要小心。
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:::
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### byte transfer(uint8_t pin, uint8_t _data, SPITransferMode _mode = SPI_LAST)
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写入/读取一个字节
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- `pin`: CS 引脚,由 SPI 库管理
75+
- `data`:要写入的参数
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- `mode`:(可选)如果 SPI_LAST mode CS 引脚复位, SPI_CONTINUE mode CS 引脚保持启用状态。返回接收到的数据
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### uint16_t transfer16(uint8_t pin, uint16_t _data, SPITransferMode _mode = SPI_LAST)
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写/读半字
81+
82+
- `pin`: CS 引脚,由 SPI 库管理
83+
- `data`:要写入的参数
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- `mode`:(可选)如果 SPI_LAST mode CS 引脚复位, SPI_CONTINUE mode CS 引脚保持启用状态。返回接收到的数据
85+
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### void transfer(uint8_t pin, void *_buf, size_t _count, SPITransferMode _mode = SPI_LAST)
87+
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写入/读取几个字节。仅使用一个缓冲区来写入和读取数据
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90+
- `pin`: CS 引脚,由 SPI 库管理
91+
- `buf`:指向要写入的数据的指针
92+
- `count`:要写入/读取的数据数量
93+
- `mode`:(可选)如果 SPI_LAST mode CS 引脚复位, SPI_CONTINUE mode CS 引脚保持启用状态。
94+
95+
### void transfer(byte _pin, void *_bufout, void *_bufin, size_t _count, SPITransferMode _mode = SPI_LAST)
96+
97+
写入/读取几个字节。一个用于输出数据的缓冲区,一个用于输入数据的缓冲区
98+
99+
- `pin`: CS 引脚,由 SPI 库管理
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- `bufout`:指向要写入的数据的指针
101+
- `bufin`:指向要读取的数据的指针
102+
- `count`:要写入/读取的数据数量
103+
- `mode`:(可选)如果 SPI_LAST mode CS 引脚复位, SPI_CONTINUE mode CS 引脚保持启用状态。
104+
105+
### 例子
106+
107+
这是使用 CS 引脚管理的示例:
108+
109+
```cpp
110+
#include <SPI.h>
111+
// MOSI MISO SCLK
112+
SPIClass SPI_3(PC12, PC11, PC10);
113+
114+
void setup() {
115+
SPI_3.begin(2); //Enables the SPI_3 instance with default settings and attaches the CS pin
116+
SPI_3.beginTransaction(1, settings); //Attaches another CS pin and configure the SPI_3 instance with other settings
117+
SPI_3.transfer(2, 0x52); //Transfers data to the first device
118+
SPI_3.transfer(1, 0xA4); //Transfers data to the second device. The SPI_3 instance is configured with the right settings
119+
SPI_3.end() //SPI_3 instance is disabled
120+
}
121+
```
122+
123+
## 更改默认 SPI 实例引脚
124+
125+
还可以使用下列 API 更改 `SPI` 实例使用的默认引脚:
126+
127+
- `void setMISO(uint32_t miso)`
128+
- `void setMOSI(uint32_t mosi)`
129+
- `void setSCLK(uint32_t sclk)`
130+
- `void setSSEL(uint32_t ssel)`
131+
- `void setMISO(PinName miso)`
132+
- `void setMOSI(PinName mosi)`
133+
- `void setSCLK(PinName sclk)`
134+
- `void setSSEL(PinName ssel)`
135+
136+
::: warning
137+
这些 API 必须在调用 `begin()` 之前调用。
138+
:::
139+

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